Prüfung der Wirtschaftlichkeit eines BHKW

  • Hallo zusammen,


    im Rahmen einer Fallstudie in meinem Studium, muss ich mit meiner gruppe für eine Firma beurteilen


    ob für diese ein BHKW wirtschaftlich ist.


    Nun wollte ich euch Fragen welche daten ich dazu brauche um dies zu beurteilen


    und ob es gegebenenfalls irgendwo eine Musterberechnung für die Wirtschaftlichkeit gibt.


    Bisher haben wir folgende Daten:


    - Nutzfläche des Gebäudes


    - Erdgasverbrauch


    - Leistung der Gasheizung


    - und außerdem wissen wir das die Wärme hauptsächlich zu heizzwecken dient.


    Im Voraus Dank für eure Antworten

  • Hallo runtolive83


    und willkommen im Forum!


    Zitat

    ... für eine Firma beurteilen ob für diese ein BHKW wirtschaftlich ist.


    Wenn Du die aufgezählten Daten gleich genannt hättest, könnte man die Frage höchstwahrscheinlich schon mit ja beantworten.
    Wir sind hier eigentlich Praktiker und arbeiten lieber mit konkreten Zahlen und theoretisieren weniger.


    Hast Du schon mal nach Jahresdauerlinie (JDL) hier im Forum gesucht bzw. gegoogled?


    Ein BHKW soll meist nur einen Teil der maximal notwendigen Heizleistung abdecken und dadurch hohe Jahreslaufzeiten erreichen. Denn ein BHKW amortisiert sich fast nur durch die Stromerzeugung (höhere Vergütung als Wärmeerzeugung).
    Für die Dimensionierung gilt die (grobe) Faustregel, dass die thermische Leistung der BHKW-Anlage rund 10-30% der (hoffentlich) richtig ausgelegten Heizkesselleistung des Versorgungsobjekts betragen sollte. Dadurch werden meist 40-70% des Wärmebedarfs des Objekts durch die BHKW-Anlage abgedeckt.
    Je nach Verlauf des Wärmebedarfs über den Tag, die Woche und das Jahr ergibt sich dann aus der geordneten Jahresdauerlinie die Leistung des BHKW bei einer bestimmten Jahreslaufzeit.
    Die genaue Auslegung hängt von vielen Faktoren wie bspw. dem minimalen Wärmebedarf im Sommer und der Modulierbarkeit der Anlage ab und ist eine Optimierungsaufgabe (mittels Software-Simulation mit Wirtschaftlichkeitsrechnung).


    Es gab hier dieses Jahr mal ein paar Threads zu ähnlichen Fragestellungen:


    Blockheizkraftwerk an der Schule
    Jahresganglinie bzw. Auslegung eines BHKWs für einen Neubau
    Versorgungstemperaturen-Festlegung


    Dazu noch ein paar Links:


    Studienaufgabe zur JDL zur Ermittlung der Vollbenutzungsstunden
    Planung einer KWK-Anlage (Berufsschule)
    Leitfaden zur Beurteilung der Nahwärmeversorgung (mit verschiedenen JDL)
    Prinzip der Dimensionierung von BHKW auf 2½ Seiten
    IB-Energieagentur: ua. Leitfaden zum Einsatz KWK (mit ausführlichem Excel-Programm)


    Habt Ihr Euch schon die einschlägigen VDI-Richtlinien 2067 (Bewertung gebäudetechnischer Anlagen in energetischer, ökologischer und wirtschaftlicher Sicht), 3807 (Energie- und Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude) und für die BHKW-Planung 3985 (Grundsätze für Planung, Ausführung und Abnahme von Kraft-Wärme-Kopplung mit Verbrennungskraftmaschinen) sowie die VDI 6025 (Betriebswirtschaftliche Berechnungen für Investitionsgüter und Anlagen) 'reingezogen'?



    Denkmaler

  • Hallo runtolive


    und auch von mir ein herzliches Willkommen.


    Denkmaler hat Dir ja schon gute links gegeben und einiges gesagt.


    das hier

    Zitat

    Für die Dimensionierung gilt die (grobe) Faustregel, dass die thermische Leistung der BHKW-Anlage rund 10-30% der (hoffentlich) richtig ausgelegten Heizkesselleistung des Versorgungsobjekts betragen sollte. Dadurch werden meist 40-70% des Wärmebedarfs des Objekts durch die BHKW-Anlage abgedeckt.


    würde ich doch eher höher ansetzen, denn selbst bei 50%iger Auslegeung kommt man schon auf deutlich über 80% der Jahresheizarbeit, die vom BHKW erledigt werden könnte
    ...aber wie gesagt, kommt immer sehr auf's Objekt an.


    Die Kenntnis der Jahresdauerlinie ist wirklich wichtig,
    bei Wohnzwecken gibts genug anerkannte Rechenprogramme/Richtlinien um das zu errechnen.
    ...oder die Praktiker kommen für eine brauchbare Abschätzung schon mit den Verbrauchswerten aus.


    Du sagtest es ist für eine Firma,
    Gut, hauptsächlich für Heizzwecke...da kommt man evt schon mit Standardgrößen hin,
    aber wann wird geheizt? rund um die Uhr, oder wird am WE nicht beheizt? Ist unter Heizzwecken wirklich Heizwärme für Gebäude gemeint, oder evt doch Heizzweck zur Warmwasserbereitung...mal nur so als Beispiel
    Hier sind wir wieder beim Thema Jahresdauerlinie


    auch der Strombedarf...und hier die Lastgänge spielen eine wichtige Rolle
    Gerade bei Firmen kann auch die Abrechnung per Leistungsmessung erfolgen
    Hier könnte ggf. sogar ein größeres BHKW passen, was nur zu den Lastspitzen läuft (und Wärme in dann größeren Puffer schiebt) um teueren Spitzenlaststrom zu ersetzen....oder wenn halt eine schön gleichmäßige Grundlast doch eher der Standardfall mit einem kleinen BHKW , was möglichst rund um die Uhr tickert


    Also,
    neben Deinen obigen Angaben sind
    - Jahresdauerlinie Wärmebedarf
    - Lastgänge Strom
    und für die Wirtschaftliochkeit natürlich
    - Bezugskosten Gas/Strom (ggf. Bestandteile)
    auch sehr wichtig.


    Desweiteren gibts noch viel mehr Punkte,
    aber für den Anfang könnte man damit erstmal was anfangen.

  • Danke erstmals für die Antworten.
    Das mit der Jahresdauerlinie haben wir bereits herausgfunden wird ein bißchen schwer,
    da die Berechnung bereits in ca. 4 Wochen fertig sein muss.
    Gibt es nicht irgendwo Musterjahresdauerlinien für z.B. Bürogebäude wo in Prozent drin steht über so und soviel Stunden wird soviel der Wärme verbraucht.
    Kommt man eigentlich an die VDI-Richtlinien auch kostenlos dran, ohne das man VDI-Mitglied ist?


    Die Bezugskosten für Gas und Strom haben wir natürlich auch, habe ich nur vergessen aufzuzählen :whistling:

  • Danke erstmals für die Antworten.
    Das mit der Jahresdauerlinie haben wir bereits herausgfunden wird ein bißchen schwer,
    da die Berechnung bereits in ca. 4 Wochen fertig sein muss.


    Die Wärmedauerlinie kann man sich notfalls aus dem Gesamtwärmebedarf und der Art des Gebäudes (zugige Hütte, frisch gedämmt nach KfW-60 standard, mit oder ohne Warmwasserbedarf, Prozesswärme, KWKK Nutzung mit Absorptionskälte) ableiten. Wichtig ist aber auch der typische Verlauf des Lastganges für Strom. Bei größeren Kunden mit mehr als 100.000 kWh wird sowie so per Lastgangzähler gemessen, d.h. die Daten hat das EVU vorrätig - die muss man nur abholen. Daran kann man ablesen, wieviel bei welcher Leistung rückgespeist wird und wie groß der Anteil des selbstgenutzten Stroms ist. Auch bei günstigem Industriestrom- / Gewerbestromtarif ist unter Berücksichtigung des Leistungspreises ein wärmegedeckelte Stromführung meist die erste Wahl.


    Gruß,
    Gunnar

  • Hallo runtolive83,


    auch auf die Gefahr hin mich zu wiederholen: Zahlen bitte!


    Es ist in der Betrachtung schon ein erheblicher Unterschied ob man über ein mittleres Büro oder bspw. eine Fa. mit Produktion redet.


    Klar gibt es Muster-Jahresdauerlinien für den Wärmebedarf (insbesondere der Wohnnutzung ähnliche Nutzungen). Aber ohne Input von Dir sieht's mit dem Output eher mau aus.



    Denkmaler



    p.s. Bzgl. der VDI's - schonmal 'ne Bibliothek von innen gesehen? (Ich meine aber keine Stadtbibliothek.)

  • Danke für den Tip mit den VDI-Richtlinien.|:-(
    Zahlen werde ich euch hofentlich morgen geben können.
    Wir Haben morgen nochmals einen Termin bei unserem Autraggeber.
    Ich wollte eigentlich jetzt nur mal wissen welche Daten interessant sind und was wir erfragen müssen.
    Gibt es zufälligerweise auch beim Gasverbrauch ab einer bestimmten Abnahmemenge einen Lastgangzähler oder gilt das nur beim Strom??

  • Wie gestern versprochen sind hier ein paar Daten:
    Unsere Wirtschaftlichkeitsberechnung soll für zwei Gebäude gemacht werden.
    Bei den Gebäuden handelt es sich um ehemalige Kasernengebäude der US-Armee,
    die bis auf die Größe als vollkommend gleich anzusehen sind.


    Für das erste Gebäude haben wir folgende Daten:


    • 4.000m² Nutzfläche
    • Gasverbrauch: ca. 285 MWh
    • Stromverbrauch: ca. 72 MWh
    • Gasheizung: BJ 2000, 270 kW Leistung, ca. 94% Wirkungsgrad

    Für das erste Gebäude haben wir folgende Daten:



    • 10.000m² Nutzfläche
    • Gasverbrauch: ca. 994 MWh
    • Stromverbrauch: ist noch offen
    • Gasheizung: BJ 2001, 2 x 295 kW Leistung, ca. 96% Wirkungsgrad

    Also im gesamten haben wir dann:


    • 14.000m² Nutzfläche
    • Gasverbrauch: ca. 1.280 MWh
    • Stromverbrauch: ist noch offen

    Gruß runtolive


    PS.: Habe bei der VDI Richtlinie 2067 bei uns in der Hochschulbibliothek nur eine Richtlinie
    aus dem Jahr 1988 gefunden. Gibt es da eventuell schon eine aktuellere??

  • aaah...Zahlen...


    Hallo nochmal,
    also ein paar Zahlen konntest Du schon liefern.


    ..mit den Richtlinien
    -ich nehm mal an, als Student vor allem wenn's Studienbegleitend ist, musst Du Dich damit rumschlagen-
    kann ich Dir nicht weiterhelfen, aber mit Zahlen spiel ich gern


    Als erstes mal eine Betrachtung der Gasverbräuche...hier könnte man wohl als erstes Heizlastverläufe von Wohnobjekten ranziehen
    1.280 MWh auf 14.000m² macht gerade mal 91kwh/m²a
    das ist ja recht niedrig. Desweiteren erscheinen mir die Kessel mit knapp 900kw bei einer erwarteten Spitzenlast von ca. 500kw recht überdimensioniert
    ...doch vorsicht, denn
    Hier kommen wir gleich wieder zur Frage der Lastverläufe
    ...Sind die Hütten so gut energetisch saniert?
    oder, was für die bhkw-Betrachtung auch nicht ohne, wie werden die nun wirklich genutzt...hier mein ich es eher reglungstechnisch
    Wird es als Bürogebäude rund um die Uhr befeuert, oder ist doch schon ne ordentliche Regelung drin, welche die Heizung Freitags 15h schlafen schickt und erst Montag früh wieder aktiviert. Geht die evt. auch nachts in die Absenkung?
    Dadurch könnten sich die Verbräuche auf weniger effektiv-Tage verteilen und so schon ein höherer Bedarf/m² bzw. höhere Spitzenlasten der Kessel notwendig sein. Zur Wassererwärmung hast Du noch ncihts gesagt, aber das dürfte bei Bürogebäuden wohl auch eher marginal sein.


    Nun ja,
    evt. sollte man beim Bürogebäude die thermische Seite auch nicht überstrapazieren,
    denn hier dürfte der elektrische Bedarf relativ gering sein (im Verhältnis zum thermischen beim vergleich mit anderen Objekten)
    Na nehmen wir mal an, dass große hätte einen ähnlichen Verbrauch wie das kleine, dann käme man dort auf grob 200 MWh, also zusammen 270. Da hätten wir dann auf's Jahr gesehen eine durchschnittliche Last von 31kw.
    Hier wirds dann wichtig die Lastverläufe zu bekommen (wie gunnar schon sagte, beim EVU holen)
    denn wie verteilt die sich. Ziehen da zwischen 8 und 16h evt 70kw an der Leitung und den Rest der Zeit nur 11,5...oder verteilt sich das viel gleichmäßiger, so dass man evt 20kw Grundlast ansetzen könnte?...Jahreszeitlich könnte dass auch variieren, hängt da evt ne Dicke Klimaanlage dran?